Порядок проведения синтеза

  • 1. Формализация правил работы комбинационного устройства. На основании общих требований к цифровому устройству составляются условия функционирования комбинационного устройства в виде таблицы истинности, структурных формул или совокупности номеров единичных (нулевых) наборов входных сигналов.
  • 2. Минимизация структурных формул. В зависимости от конкретных условий при проведении этого этапа используется алгебраический или графический метод минимизации.
  • 3. Запись минимизированных структурных формул в заданном базисе. В интегральных схемах комбинационных устройств широко используются базисы И-НЕ, ИЛИ-НЕ и др., поэтому часто возникает необходимость записи минимизированных структурных формул в одном из этих базисов.
  • 4. Составление структурной схемы. На основании структурной формулы каждой логической операции ставится в соответствие логический элемент выбранного базиса и осуществляются необходимые связи между элементами. Составление схемы начинается с определения необходимого числа инверторов, затем выявляются типы используемых логических элементов и, наконец, устанавливаются связи выход-вход согласно последовательности выполняемых логических операций.

Порядок проведения синтеза проиллюстрируем на примере построения комбинационного устройства с четырьмя входами и одним выходом в элементном базисе И-НЕ. Выполняемая комбинационным устройством функция Y задана следующим единичным набором входных переменных: 1, 4, 6, 10, 11, 12, 13, 14.

После разметки карты Карно с единичными наборами (рис. 3.12), получим следующее выражение для выходного сигнала в МДНФ:

(3.20)

Карта Карно для минимизации выходного сигнала, заданного единичными наборами 1, 4, 6, 10, 11, 12, 13, 14

Рис. 3.12. Карта Карно для минимизации выходного сигнала, заданного единичными наборами 1, 4, 6, 10, 11, 12, 13, 14

Для записи структурной формулы в базисе И-НЕ воспользуемся формулой (3.19) и соотношением

(3.21)

Для реализации комбинационного устройства по формуле (3.21) требуется:

  • • четыре логических элемента 2И-НЕ, используемых для инвертирования входных сигналов
  • • один логический элемент 2И-НЕ для выполнения операции;
  • • два логических элемента ЗИ-НЕ для выполнения операций
  • • один логический элемент 4И-НЕ для выполнения операции ;
  • • один логический элемент 4И-НЕ для получения выходного сигнала Y.

Схема комбинационного устройства приведена на рис. 3.13.

Схема комбинационного устройства на элементах И-НЕ

Рис. 3.13. Схема комбинационного устройства на элементах И-НЕ

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >